Le moteur à courant continu

Différent du Moteur pas à pas

Le rôle d'un moteur à courant continu est de convertir l'énergie électrique en énergie mécanique mais on peut l'utiliser pour de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique (=générateur)

Énergie électrique (U en V; I en A) -> Énergie mécanique ( ω en Rd/s ou N en tr/mn ; C en Nm)

Principe de fonctionnement

-Le stator/l'inducteur (partie fixe) crée un champ magnétique

-Le rotor/l'induit (partie mobile): bobine parcourue par un courant et couplée à l'arbre moteur

-Le moteur à courant continu fonctionne selon la force de Laplace

-La force magnétique est multipliée par un bras de levier

➨Création du couple(= couple électromagnétique) qui fait tourner le rotor

REMARQUE: pour changer le sens de rotation du moteur, il suffit d'inverser le sens du courant dans le rotor

Modèle électrique du moteur à courant continu

U: tension qui traverse la bobine

I: courant qui traverse la bobine

REMARQUE: modèle d'un moteur dont l'inducteur (stator) est un aimant permanent

Relation liant grandeur électrique et mécanique

E = Kv ✕ ω

Ce = Kc ✕ I

Kc = Kv

E: force électromotrice créée par le moteur (en V)

ω: Vitesse angulaire du rotor (en radian/seconde)

Ce: couple électromagnétique (Newton.mètre)

Kv: constante de vitesse

Kc: constante de couple

I: courant qui traverse la bobine

Fonctionnement

➥Conversion énergie électrique -> énergie mécanique

Pa (puissance électrique) = U ✕ I

Pj (pertes par effet joule) = R ✕ I²

Pe (puissance électromagnétique) = E ✕ I = ω ✕ Ce

Pu (puissance mécanique) = Cu ✕ ω

Voir: La conversion de l'énergie par un alternateur

Régime permanent

Les données du régime permanent prennent en compte les éléments R (résistance) et E( force électromotrice) du modèle

En régime permanent, le courant d'induit est constant (alimentation constante ou charge mécanique constante)

➥Dans ce cas: les effets de la self de l'induit sont nuls

Caractéristiques nominales

Ce sont les données du moteur définies par le constructeur

Ces caractéristiques comprennent les valeurs typiques (nominale= théorique) et les valeurs à ne pas dépasser

➥Courant maximum dans l'induit, température maximum du rotor, charge maximum de l'arbre ect...

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